专利名称：避免结霜的寒区新风换气机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新风换气机。
技术背景霜是由冰晶及空气组成的多孔物质。结霜现象广泛存在于制冷、低温液 体贮运、气体液化、航空航天以及暖通空调等领域。霜层的存在使设备传热 效率降低，压损增加，对系统产生较大的影响，甚至导致系统失效。因而， 六十余年来，结霜问题受到了科技界的广泛关注。从现有文献看，关于结霜 问题的研究可以分为两大类第一类为结霜机理的研究，通过理论和实验的 方法研究霜物性、霜层生长规律和结霜过程传热传质等随时间和空间的变化 规律；另一类则利用前一类的成果，研究霜的生长过程对翅片管换热器性能 的影响。新风换气机在实际应用中随着地域的不同整体性能存在着差异，特 别是在我国寒区，寒区冬季运行时，室外排风口处存在着结霜的问题。如果 室外排风口处的积霜不及时清除，将堵塞空气通道和减少传热面积，换气量 及换热效率明显降低，使新风换气机的总体性能下降。现有新风换气机的除 霜系统一般有电除霜系统和旁通除霜系统两种。但无论是电除霜系统还是旁 通除霜系统都只能保证在没有结霜的情况下输出足够高的温度，而结霜的时 候温度输出几乎为零，而且旁通除霜系统在除霜循环的时候就没有任何温度 输出了。其他形式的结霜控制在室外温度低于0'C的时候热回收率骤减，特别 是在室外温度降到-20。C的时候热回收率几乎降到0%。发明内容本发明的目的是为解决现有新风换气机的除霜系统无论是电除霜系统， 还是旁通除霜系统都只能保证在没有结霜的情况下输出足够高的温度，而结 霜的时候温度输出几乎为零，而且旁通除霜系统在除霜循环的时候就没有任 何温度输出了。其他形式的结霜控制在室外温度低于0。C的时候热回收率骤 减，特别是在室外温度降到-20。C的时候热回收率几乎降到0%的问题，提供 一种避免结霜的寒区新风换气机。本发明由传动机构l、第一滑杆2、第二滑
杆3、电动机4、温度采集控制器5、热电耦6、叉流板翅式换热器7、隔板 10、支架ll、第一滑杆的滑块15、滑板16和第二滑杆的滑块17组成，叉流 板翅式换热器7的上端设有室内热空气出气口 8，叉流板翅式换热器7的下端 设有室内热空气进气口 13，叉流板翅式换热器7的左端设有室外冷空气进气 口 12，叉流板翅式换热器7的右端设有室外冷空气出气口 9，支架11固定在 叉流板翅式换热器7左端的上侧，温度采集控制器5固定在支架11上侧的右 端上，传动机构1固定在支架11上侧的左端上，电动机4固定在温度采集控 制器5和传动机构1之间的支架11上，电动机4的输出轴与传动机构1的输 入端相连接，温度采集控制器5与电动机4电连接，热电耦6与温度采集控 制器5电连接，热电耦6的探头设置在室内热空气出气口 8 —侧的第一纵排 肋片14的内侧端，第一滑杆2与传动机构1的输出端相连接，第一滑杆的滑 块15设置在第一滑杆2的下端，第二滑杆3与第一滑杆2通过第一滑杆的滑 块15连接，滑板16固定在支架11的下侧，第一滑杆的滑块15与滑板16滑 动连接，隔板10的左端与支架11的左端铰接，第二滑杆的滑块17固定在第 二滑杆3的下端，第二滑杆的滑块17与隔板10滑动连接。本发明可有效避 免结霜现象的发生，换热效率高、设备简单、初投资与运行费用低廉。本发 明是迄今为止防治以叉流板式换热器为核心的新风换气机结霜的最佳装置。
图1是本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一(参见图1)本实施方式由传动机构1、第一滑杆2、第 二滑杆3、电动机4、温度采集控制器5、热电耦6、叉流板翅式换热器7、隔 板10、支架ll、第一滑杆的滑块15、滑板16和第二滑杆的滑块17组成，叉 流板翅式换热器7的上端设有室内热空气出气口 8，叉流板翅式换热器7的下 端设有室内热空气进气口 13,叉流板翅式换热器7的左端设有室外冷空气进 气口 12，叉流板翅式换热器7的右端设有室外冷空气出气口 9，支架11固定 在叉流板翅式换热器7左端的上侧，温度采集控制器5固定在支架11上侧的 右端上，传动机构1固定在支架11上侧的左端上，电动机4固定在温度采集 控制器5和传动机构1之间的支架11上，电动机4的输出轴与传动机构1的
输入端相连接，温度采集控制器5与电动机4电连接，热电耦6与温度采集 控制器5电连接，热电耦6的探头设置在室内热空气出气口 8 —侧的第一纵 排肋片14的内侧端，第一滑杆2与传动机构1的输出端相连接，由传动机构 1带动第一滑杆2作上下运动，第一滑杆的滑块15设置在第一滑杆2的下端， 第二滑杆3与第一滑杆2通过第一滑杆的滑块15连接，滑板16固定在支架 11的下侧，第一滑杆的滑块15与滑板16滑动连接，第一滑杆的滑块15可以 随着第一滑杆2的上下运动而在滑板16上左右移动，从而带动第二滑杆3左 右移动，隔板10的左端与支架11的左端铰接，第二滑杆的滑块17固定在第 二滑杆3的下端，第二滑杆的滑块17与隔板10滑动连接，在第二滑杆3左 右移动时，引起滑块17运动，从而带动隔板10上下运动。上述实施方式热电耦6实时检测热空气出口处的温度，测温点布置在新 风出口第一纵排肋片的内侧，距离换热板0.5mm的位置，这是结霜过程第一 阶段霜层的厚度。热电耦6将采集到的温度信息传送给温度采集控制器5，温 度采集控制器5对温度信息进行判断。如果热电耦6测得的热空气出口温度 低于O'C时，控制系统开始计时，电动机4不是马上启动移动隔板的位置，而 是设定10 20分钟的延迟，10 20分钟后，温度采集控制器5输出信息，控 制电动机4正转，第一滑杆2下移，第一滑杆的滑块15右移，带动第二滑杆 3右移，第二滑杆的滑块17跟随运动，向下移动，从而带动隔板10下移至叉 流板四分之一高度位置。此隔板10阻止冷空气通过已经结霜部位，并且利用 热空气的余热消融形成的冰晶，当霜层融化，温度升高至2。C，热电耦6将温 度信息传送给温度采集控制器5，温度采集控制器5控制电动机4反转，第一 滑杆2上滑，第一滑杆的滑块15左移，带动第二滑杆3左移，第二滑杆的滑 块17上移，从而带动隔板10上移至水平位置。叉流板翅式换热器正常工作。 如此反复，达到防结霜和除霜的效果。从图1可以看出，靠近室外冷空气进 气口 l2的室内气流的热交换率接近100%。因此，这一气流出口温度接近室外温度。在室内气流降到rc点处阻断室外气流，室外气流形成绕流运动，在紧贴室外冷空气进气口 12的第一排纵肋片构成的换热管内，从这一点到室内 热空气出气口 8处室外冷空气与换热器冷角区域便不再有热交换，那么叉流 板翅式换热器7中在紧贴室外冷空气进气口 12的第一排换热管内的排出温度 为rc。如此，第一排换热管在冷角区域的那一段不会产生霜层。同理，在第 一排纵肋片构成的换热管冷角区处，室外冷空气经过热交换有所降低，室内回风空气的温度梯度降低，在隔板10与叉流板翅式换热器7的交点18附近区域的气流温度必然大于rc，这一区域也不会结霜。同样，之后的纵肋片对 应的换热管在冷角区域都不会结霜。室外冷空气在通过隔板io与叉流板翅式换热器7的交点18后，必然向整个换热器空间扩散，其结果刚好绕过冷角区域，不但没有浪费过多的换热面积，而其使整个换热器内的热交换非常均匀，无论是室内热空气出气口 8的温度还是室外冷空气出气口 9的温度都很均匀，没有很大的梯度。无论是电除霜系统还是旁通除霜系统都只能保证在没有结 霜的情况下输出足够高的温度，而在结霜的时候温度输出几乎为零，而且旁 通除霜系统在除霜循环的时候就没有任何温度输出了。其他形式的结霜控制在室外温度低于0"C的时候热回收率骤减，特别是在室外温度降到-2(TC的时 候热回收率几乎降到0%。这个系统可以在室外温度低于-2(TC的时候仍然能 够保持非常高的热回收率。由于隔板10消除了在冷角区域的热交换，理论上 讲换热器的换热率有所降低。但是没有这个系统的换热器，在结霜工况下换 热效率大幅降低甚至为零；电除霜系统虽然能保证换热效率的持续，但是电 除霜本身却消耗了大量的能量，这个本身就违背了节能的原则；而旁通系统 不能保证换热器的持续换热，影响了新风换气机的运行效率。所以考虑到这 些因素，经过这个改造的新型新风换气机的换热效率是最高的。由于尽量避 免了换热器内霜层的形成，也就省掉了除霜系统以及除霜循环，即使突然出 现了霜层，通过自动控制系统控制隔板阻隔冷空气通过结霜区域，霜层区域 突然停止了与室外冷空气的热交换，这样霜层会被室内回风的热量快速消融 掉。[温度采集控制器5采用浙江超光仪表有限公司生产的数字温度控制仪 (CG-C系列)CG-C48BD 。热电耦6使用NR-81530型热电耦温度传感器。电 动机4使用佛山市顺德区恒兴微电机有限公司生产的双向可控电机 TYK50-16]。
权利要求
1、一种避免结霜的寒区新风换气机，它由传动机构(1)、第一滑杆(2)、第二滑杆(3)、电动机(4)、温度采集控制器(5)、热电耦(6)、叉流板翅式换热器(7)、隔板(10)、支架(11)、第一滑杆的滑块(15)、滑板(16)和第二滑杆的滑块(17)组成，叉流板翅式换热器(7)的上端设有室内热空气出气口(8)，叉流板翅式换热器(7)的下端设有室内热空气进气口(13)，叉流板翅式换热器(7)的左端设有室外冷空气进气口(12)，叉流板翅式换热器(7)的右端设有室外冷空气出气口(9)，其特征在于支架(11)固定在叉流板翅式换热器(7)左端的上侧，温度采集控制器(5)固定在支架(11)上侧的右端上，传动机构(1)固定在支架(11)上侧的左端上，电动机(4)固定在温度采集控制器(5)和传动机构(1)之间的支架(11)上，电动机(4)的输出轴与传动机构(1)的输入端相连接，温度采集控制器(5)与电动机(4)电连接，热电耦(6)与温度采集控制器(5)电连接，热电耦(6)的探头设置在室内热空气出气口(8)一侧的第一纵排肋片(14)的内侧端，第一滑杆(2)与传动机构(1)的输出端相连接，第一滑杆的滑块(15)设置在第一滑杆(2)的下端，第二滑杆(3)与第一滑杆(2)通过第一滑杆的滑块(15)连接，滑板(16)固定在支架(11)的下侧，第一滑杆的滑块(15)与滑板(16)滑动连接，隔板(10)的左端与支架(11)的左端铰接，第二滑杆的滑块(17)固定在第二滑杆(3)的下端，第二滑杆的滑块(17)与隔板(10)滑动连接。
全文摘要
避免结霜的寒区新风换气机，它涉及一种新风换气机。本发明的目的是为解决现有新风换气机的除霜系统结霜的时候温度输出几乎为零，其他形式的结霜控制在室外温度低于0℃的时候热回收率骤减，特别是在室外温度降到-20℃的时候热回收率几乎降到0％的问题。本发明电动机(4)固定在温度采集控制器(5)和传动机构(1)之间的支架(11)上，热电耦(6)的探头设置在室内热空气出气口(8)一侧的第一纵排肋片(14)的内侧端，第二滑杆(3)的下端与隔板(10)的中段相连接。本发明可有效避免结霜现象的发生，换热效率高、设备简单、初投资与运行费用低廉。本发明是迄今为止防治以叉流板式换热器为核心的新风换气机结霜的最佳装置。
文档编号F24F13/30GK101131253SQ20071014440
公开日2008年2月27日 申请日期2007年9月30日 优先权日2007年9月30日
发明者姚攀攀, 谭羽非, 赵金辉 申请人:哈尔滨工业大学